CN116742830A - 控制无线功率接收器的方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种控制无线功率接收器的方法，其包括：在第一确定阶段期间，传输异物检测状态分组；在进入用于接收第一功率的第一功率传输模式之前，以及在进入用于接收第二功率的第二功率传输模式之前，接收基于异物检测状态分组确定的关于是否存在异物的确定结果；响应于基于确定结果确定存在异物，根据第一功率传输模式接收第一功率；响应于基于确定结果确定不存在异物，根据第二功率传输模式接收第二功率；以及在以第一功率传输模式接收第一功率的同时，并且在第二确定阶段期间，接收关于是否存在异物的确定结果。

Description

控制无线功率接收器的方法

本申请是申请日为2019年5月16日、国际申请号为PCT/KR2019/005881、发明名称为“无线功率传输控制方法和装置”、进入中国国家阶段的申请号为201980032623.8的中国专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年6月15日在韩国提交的韩国专利申请10-2018-0068751的优先权，其全部内容通过引用合并于此，就如同本文全面阐述一样。

技术领域

实施例涉及无线功率传输技术，更具体地，涉及控制用于无线充电的无线功率传输的方法和装置。

背景技术

近年来，随着信息和通信技术的迅速发展，基于无处不在的信息和通信技术的社会已经形成。

为了随时随地连接信息和通信装置，需要在所有社会设施中安装分别具有带通信功能的计算机芯片的传感器。因此，新出现了与向这样的装置或传感器供电有关的问题。另外，随着诸如移动电话、蓝牙手持机和诸如iPod的音乐播放器的便携式装置迅速增加，用户对电池充电需要花费时间和精力。作为解决该问题的方法，近年来，无线功率传输技术正引起相当大的关注。

无线功率传输或无线能量传输技术是指使用磁感应原理，将电能从发射器无线传输到接收器的技术。在1800年代，已经开始使用利用电磁感应原理的电动机或变压器，然后，还尝试了辐射无线电波或电磁波(诸如激光)和传输电能的方法。常用的电动牙刷或电动剃须刀使用电磁感应原理充电。

到目前为止，无线能量传输方法可以大致分为磁感应方法、电磁谐振方法和使用短波长射频的功率传输方法。

磁感应方法是指利用以下现象的技术：当两个线圈相邻放置并且向一个线圈提供电流时，会在另一个线圈中产生磁通量以产生电动势，并且可商业上用在诸如手机的小型装置中。磁感应方法可以传输最大几千瓦(kW)的电力并且效率很高。但是，由于最大传输距离为1cm或更小，因此通常应当将装置放置成与充电器相邻。

电磁谐振方法使用电场或磁场代替电磁波或电流。磁感应方法几乎不受电磁波的影响，因此对其他电子装置和人体无害。相反，可以在有限的距离和有限的空间中使用电磁谐振方法，并且能量传输效率略低。

短波长无线功率传输方法(简称为RF方法)使用以无线电波形式直接传输和接收能量的方法。该技术是使用整流天线的RF型无线功率传输方法。整流天线装置是“天线”和“整流器”的复合词，并且是指用于将RF功率直接转换为直流(DC)功率的元件。即，RF方法是将AC无线电波转换为DC无线电波并且使用DC无线电波的技术，并且近年来，随着效率的提高，已经积极地进行了其商业化的研究。

除了移动行业之外，无线功率传输技术还可以广泛用在IT、铁路和消费电子设备中。

如果不是无线功率接收器的导体(即异物(FO))存在于无线充电区域中，则可能会在FO中感应从无线功率发射器接收到的电磁信号。例如，FO可以包括硬币、回形针、大头针和圆珠笔。

如果在无线功率接收器和无线功率发射器之间存在FO，则会显著地降低无线充电效率，并且由于FO的环境温度升高，无线功率接收器和无线功率发射器的温度可能也会升高。如果未快速移除位于充电区域中的FO，则可能会浪费功率，并且由于过热会损坏无线功率发射器和无线功率接收器。

即使在实际的充电区域中不存在FO，当无线功率发射器错误地确定FO存在于充电区域中时，可能会停止充电。

因此，准确检测充电区域上的FO正成为无线充电技术中的重要问题。

发明内容

实施例提供用于控制无线充电的无线功率传输的方法和装置。

实施例提供一种用于更准确地检测异物的无线功率发射器。

实施例提供了用于控制无线功率传输以最小化异物检测误差以防止不必要的充电停止的方法和装置。

此外，实施例提供一种无线功率发射器，用于防止由于异物而损坏设备，并且根据是否存在异物，通过自适应发射功率控制来无缝地充电。

本公开的实施例的其他优点、目的和特征将在下面的描述中部分地阐述，并且部分在阅读以下内容之后对本领域的普通技术人员将变得显而易见，或者可以从实施本公开的实施例获悉。通过在书面描述及其权利要求书以及附图中具体指出的结构，可以实现和获得本公开的实施例的目的和其他优点。

实施例提供一种控制无线功率传输的方法及其装置。

在一个实施例中，一种控制无线功率发射器的无线功率传输的方法包括：接收异物检测状态分组的第一分组接收阶段；基于所述异物检测状态分组来确定是否存在异物的第一确定阶段；以及基于所述第一确定阶段的确定结果来控制功率的功率控制阶段，其中所述功率控制阶段包括用于在确定存在异物作为第一确定阶段的确定结果时传输第一功率的第一功率传输模式、以及用于在确定不存在异物作为第一确定阶段的确定结果时传输第二功率的第二功率传输模式。

所述第二功率可以大于所述第一功率；以及在所述第二功率传输模式中，基于功率传输环境的变化来增加或减少传输所述第一功率和第二功率之间的功率。

所述第一功率可以为5W。

第二功率可以为15W。

该方法可以进一步包括第二确定阶段，该第二确定阶段确定在所述第一功率传输模式中是否存在所述异物。

所述第二确定阶段可以包括下述中的至少一个：基于发射功率的损耗来确定是否存在异物的第三确定阶段；或者基于温度变化来确定是否存在异物的第四确定阶段。

所述第三确定阶段可以包括：测量所述发射功率的强度；从无线功率接收器接收关于与发射功率相对应的接收功率的强度的信息；基于所述发射功率的强度和所述接收功率的强度之间的差值来估计功率损耗；以及将估计的功率损耗与预定功率损耗参考值进行比较，以确定在预定时间段内是否存在异物。

所述第四确定阶段可以包括：测量充电区域的温度；基于所测量的温度来计算预定时间段内的温度变化；以及将所计算的温度变化与预定温度变化参考值进行比较，以确定是否存在异物。

作为所述第二确定阶段的确定结果，当确定存在所述异物时，可以停止功率传输，并且作为所述第二确定阶段的确定，当确定所述异物不存在时，将所述第一功率传输模式可以改变为所述第二功率传输模式。

在另一个实施例中，一种控制无线功率发射器的无线功率传输的方法包括：接收异物检测状态分组的第一分组接收阶段；基于所述异物检测状态分组来确定是否存在异物的第一确定阶段；在确定存在所述异物作为所述第一确定阶段的确定结果时传输第一功率的阶段；当不存在异物作为所述第一确定阶段的确定结果时传输所述第一功率和所述第二功率之间的功率的阶段；以及在传输所述第一功率的阶段中确定是否存在异物的第二确定阶段，其中第二确定阶段包括基于发射功率的损耗确定是否存在异物的第三确定阶段或基于温度变化确定是否存在异物的第四确定阶段中的至少一个。

在另一个实施例中，一种无线功率发射器包括：天线，该天线被配置为无线地传输功率；解调器，该解调器被配置为对包括从所述天线接收的异物检测状态分组的信号进行解调；以及控制器，该控制器被配置为确定是否存在异物，其中所述控制器执行基于所述异物检测状态分组确定是否存在所述异物的第一确定阶段，在确定存在所述异物作为所述第一确定阶段的结果时，执行控制以传输第一功率，以及在确定所述异物不存在作为所述第一确定阶段的确定结果时，执行控制以传输所述第一功率和所述第二功率之间的功率。

该控制器可以执行第二确定阶段，该第二确定阶段在作为第一确定阶段的结果确定存在异物时确定在第一功率的传输期间是否存在异物。

第二确定阶段可以包括：基于发射功率的损耗来确定是否存在异物的第三确定阶段或者基于温度变化来确定是否存在异物的第四确定阶段中的至少一个。

无线功率发射器可以进一步包括传感器，该传感器被配置为测量发射功率的强度并且将发射功率的强度发送给控制器，其中，在第三确定阶段中，控制器可以通过解调器，接收关于与发射功率相对应的接收功率的强度的信息，可以基于发射功率的强度和接收功率的强度之间的差值来估计功率损耗，并且可以将估计的功率损耗与预定功率损耗参考值进行比较，以确定在预定时间段内是否存在异物。

传感器可以测量温度并且可以将关于温度的信息发送到控制器，并且在第四确定阶段中，控制器可以基于所测量的温度来计算预定时间段内的温度变化，并且可以将所计算的温度变化与预定温度变化参考值进行比较以确定是否存在异物。

作为第二确定阶段的确定结果，当确定存在异物时，控制器可以停止功率传输，并且作为第二确定阶段的确定，当确定不存在异物时，控制器可以执行控制以传输第一功率和第二功率之间的功率。

第二功率可以大于第一功率，并且第一功率可以是5W。

在另一个实施例中，一种控制无线功率发射器的无线功率传输的方法包括：接收异物检测状态分组的第一分组接收阶段；基于异物检测状态分组确定是否存在异物的第一确定阶段，以及基于第一确定阶段的确定结果来调节功率的第一功率调节阶段。

第一功率调节阶段可以包括：当作为第一确定阶段的确定结果异物不存在时，将保证功率维持在第二功率，作为初始设置；以及当存在异物作为第一确定阶段的确定结果时，将保证功率从第二功率下调为第一功率。

第一功率可以等于或小于5W。

第二功率可以等于或小于15W。

该方法可以进一步包括基于所调节的功率执行充电的功率传输阶段和在功率传输阶段中确定是否存在异物的第二确定阶段。

第二确定阶段可以包括基于充电期间的估计的功率损耗来确定是否存在异物的第三确定阶段，其中当存在异物作为第三确定阶段的确定结果时可以停止执行充电。

第三确定阶段可以包括：测量充电期间的发射功率的强度；从无线功率接收器接收关于与发射功率相对应的接收功率的信息；基于发射功率的强度与接收功率的强度之间的差值来估计功率损耗，并且将估计的功率损耗与预定功率损耗参考值进行比较，以确定在预定时间段内是否存在异物。

第二确定阶段可以包括基于充电期间的温度变化来确定是否存在异物的第四确定阶段，其中，当存在异物作为第四确定阶段的确定结果时，可以停止执行充电。

第四确定阶段可以包括：测量充电区域的温度；基于温度的测量结果，计算预定时间段内的温度变化；以及将所计算的温度变化与预定温度变化参考值进行比较，以确定是否存在异物。

该方法可以进一步包括重新协商阶段，当作为第三确定阶段或第四确定阶段的确定结果不存在异物时，通过重新协商功率传输合同来重置保证功率。

第二确定阶段可以包括：基于充电期间的估计的功率损耗来确定是否存在异物的第三估计阶段；以及当存在异物作为第三确定阶段的确定结果时基于充电期间测量的温度变化来确定是否存在异物的第四确定阶段，其中当存在异物作为第四确定阶段的确定结果时，可以在预定时间段内停止用于充电的功率传输。

该方法可以进一步包括基于第一确定阶段的确定结果来发送响应，其中，该响应可以是指示存在异物的响应，并且当目前设置的保证功率大于第一功率时，可以将功率的强度下调至第一功率或更小。

第一功率可以是5W。

第一确定阶段可以包括：基于包括在异物检测状态分组中的参考质量因子值，确定质量因子阈值；以及将预先测量的质量因子值与质量因子阈值进行比较，以确定是否存在异物。

在另一个实施例中，无线功率发射器可以包括：被配置为无线传输功率的发射天线；被配置为解调发射天线的信号并且接收异物检测状态分组的解调器；以及被配置为基于所解调的异物检测状态分组，确定是否存在异物的控制器，其中，控制器基于是否存在异物的确定结果来调整无线功率的强度。

当作为控制器的确定结果不存在异物时，可以将保证功率维持在第二功率作为初始设置，并且当存在异物作为控制器的确定结果时，可以将保证功率从第二功率下调至第一功率。

第一功率可以等于或小于5W。

控制器可以进一步利用所调整的无线功率的强度，确定充电期间是否存在异物。

一方面，控制器可以基于充电期间估计的功率损耗来确定是否存在异物，并且作为功率损耗的确定结果当存在异物时，控制器可以停止用于充电的功率传输。

无线功率发射器可以进一步包括传感器，该传感器被配置为向控制器发送关于发射功率的强度的信息，其中，控制器可以基于关于充电期间的发送功率的强度的信息以及关于对应于发射功率的、从无线功率接收器接收的接收功率的强度的信息来估计功率损耗，并且可以将估计的功率损耗与预设功率损耗参考值进行比较以确定是否存在异物。

另一方面，无线功率发射器可以进一步包括传感器，该传感器被配置为将关于测量信息的信息发送到控制器，其中，控制器基于使用充电期间所测量的温度计算的温度变化，确定是否存在异物，并且作为基于温度变化的确定结果，当存在异物时，控制器可以停止用于充电的功率传输。

另一方面，控制器可以基于充电期间的估计的功率损耗来确定是否存在异物，当存在异物作为基于功率损耗的确定结果时，控制器可以基于充电期间所测量的温度变化，确定是否存在异物，并且作为基于温度变化的确定结果，当存在异物时，控制器可以在预定时间段内停止用于充电的功率传输。

作为附加的确定结果，当不存在异物时，控制器可以与相应的无线功率接收器重新协商功率传输合同来重置保证功率。

控制器可以根据是否存在异物的确定结果来发送指示存在异物的响应，并且当目前设置的保证功率大于第一功率时，控制器可以将功率强度下调至第一功率或更小。

在另一个实施例中，可以提供一种计算机可读记录介质，其上记录有用于执行无线控制功率传输的方法的程序。

在另一个实施例中，提供了一种控制无线功率接收器的方法，其包括：在第一确定阶段期间，传输异物检测状态分组；在进入用于接收第一功率的第一功率传输模式之前，以及在进入用于接收第二功率的第二功率传输模式之前，接收基于异物检测状态分组确定的关于是否存在异物的确定结果；响应于基于确定结果确定存在异物，根据第一功率传输模式接收第一功率；响应于基于确定结果确定不存在异物，根据第二功率传输模式接收第二功率；以及在以第一功率传输模式接收第一功率的同时，并且在第二确定阶段期间，接收关于是否存在异物的确定结果。

应当理解到，本公开的实施例的上述一般描述和下文的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在提供对所要求保护的本公开的进一步解释。

附图说明

可以参考以下附图，详细地描述布置和实施例，其中，相同的附图标记指代相同的元件，以及其中：

图1是用于说明根据实施例的无线充电系统的框图；

图2是用于说明根据另一实施例的无线充电系统的框图；

图3是用于说明在根据实施例的无线充电系统中发送检测信号的产品的图；

图4是用于说明根据实施例的无线功率传输过程的状态转变图；

图5是用于说明根据实施例的无线功率传输系统中的异物检测过程的流程图；

图6是用于说明根据实施例的无线功率传输装置的结构的框图；

图7是用于说明根据实施例的图6的发射天线的配置的图；

图8是示出根据实施例的与图6的无线功率传输装置可操作地相关联的无线功率传输装置的结构的框图；

图9是用于说明根据传统无线功率发射器是否检测到异物来控制功率传输的方法的图；

图10是用于说明根据实施例的分组的图；

图11是用于说明根据实施例的控制无线功率发射器中的功率传输的方法的流程图；

图12是用于说明根据另一实施例的控制无线功率发射器中的功率传输的方法的流程图；

图13是用于说明根据另一实施例的控制无线功率发射器中的功率传输的方法的图；

图14是用于说明根据另一实施例的控制无线功率发射器中的功率传输的方法的图；

图15是用于说明根据另一实施例的控制无线功率发射器中的功率传输的方法的图；

图16a是用于说明当发射器和接收器具有相同版本时基于异物检测来控制无线功率传输的方法的流程图；

图16b是用于说明当发射器和接收器具有不同版本时基于异物检测来控制无线功率传输的方法的流程图；

图16c是用于说明在发射器和接收器具有相同版本时基于异物检测来控制无线功率传输的方法的流程图；以及

图16d是用于说明当发射器具有比接收器更高级版本时基于异物检测来控制无线功率传输的方法的流程图。

具体实施方式

现在将详细地参考本公开的优选实施例，其示例在附图中示出。为了方便描述，使用本文的元件的后缀“模块”和“单元”，因此可以互换使用并且不具有任何可区分的含义或功能。

在示例性实施例的描述中，本文的元件的后缀“模块”和“单元”被体现为硬件元件，例如，电路设备、微处理器、存储器和传感器，但这仅是实施例，并且可以以软件的形式体现相应元件的部分或全部功能。

在示例性实施例的描述中，将理解到，当元件被称为在另一元件“之上”或“之下”时，该元件可以直接在另一元件之上或可以存在中间元件。另外，当元件被称为在另一元件“之上”或“之下”时，这可以包括基于一个分量的向上方向或向下方向的含义。

在实施例的下述描述中，为了方便描述，用于在无线功率传输系统中无线地传输功率的装置可以与无线功率发射器、无线功率发射装置、发射端、发射器、发射装置、发射侧等互换地使用。另外，为了便于描述，具有从无线功率发射设备无线地接收功率的功能的装置可以与无线功率接收装置、无线功率接收器、接收端、接收侧、接收装置、接收器等互换地使用。

根据本公开的发射器可以以发射台、支架、接入点(AP)、小型基站、支座、天花板插入式、壁挂式等的形式配置，并且一个发射器可以同时向多个无线功率接收装置传输功率。为此，发射器可以包括至少一个无线功率传输元件。

在此，无线功率传输元件可以使用基于根据电磁感应原理充电的电磁感应方法的各种无线功率传输标准，该电磁感应原理是由功率传输端的线圈产生磁场并且在磁场的影响下，从接收端的线圈感应功率。例如，无线功率传输标准可以包括在无线功率联盟(WPC)Qi和电源事务联盟(PMA)中定义的电磁感应方法的无线充电技术。

另外，根据实施例的无线功率接收器可以包括至少一个无线功率接收元件，并且可以从一个或多个发射器无线地接收功率。

另外，根据本公开的接收器可以被安装在诸如移动电话、智能电话、膝上型计算机、数字广播终端、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、导航系统、MP3播放器、电动牙刷、射频识别(RFID)标签、照明装置、遥控器、浮标和智能手表的小型电子装置上，但不限于此。因此，接收器可以是任何设备，只要该接收器包括根据本公开的无线功率接收元件以对电池充电。

图1是用于说明根据实施例的无线充电系统的框图。

参考图1，无线充电系统可以广泛地包括被配置为无线地发射功率的无线功率发射端10、被配置为接收发射功率的无线功率接收端20以及被配置为接收所接收的功率的电子设备30。

例如，无线功率发射端10和无线功率接收端20可以使用与无线功率发射中使用的操作频率相同的频带来执行交换信息的带内通信。

在带内通信中，在接收到从无线功率发射端10发射的功率信号41时，无线功率接收端20可以调制所接收的功率信号，并且可以将所调制的信号42发送到无线功率发射端10。

在另一示例中，无线功率发射端10和无线功率接收端20还可以使用与无线功率发射中使用的操作频率不同的单独频带来执行交换信息的带外通信。

例如，在无线功率发射端10和无线功率接收端20之间交换的信息可以包括控制信息以及彼此的状态信息。

在此，通过参考以下实施例的描述，将显然地理解在发射和接收端之间交换的状态信息和控制信息。

带内通信和带外通信可以提供双向通信，但不限于此。根据另一个实施例，也可以提供单向通信或半双工通信。

例如，在单向通信中，无线功率接收端20可以仅向无线功率发射端10发送信息，而不受限于此，并且无线功率发射端10还可以仅向无线功率接收端20发送信息。

在半双工通信中，可以在无线功率接收端20和无线功率发射端10之间启用双向通信，但是也可以在任意一个时间点，仅由一个设备发送信息。

根据实施例的无线功率接收端20可以获取电子设备30的各种状态信息。

例如，电子设备30的状态信息可以包括当前功率使用信息、用于识别执行的应用的信息、CPU使用信息、电池充电状态信息、电池输出电压/电流信息等，但不限于此，并且可以包括能够从电子设备30获取并且用在无线功率控制中的任何信息。

特别地，根据实施例的无线功率发射端10可以将指示是否支持高速充电的预定分组发送到无线功率接收端20。

在检查连接到无线功率接收端20的无线功率发射端10支持高速充电模式时，无线功率接收端20可以将此告知电子设备30。

电子设备30可以通过其中包括的预定显示设备(例如，液晶显示器(LCD)设备)，显示指示可以进行高速充电的信息。

图2是用于说明根据另一实施例的无线充电系统的框图。

例如，如附图标记200a所示，无线功率接收端20可以包括多个无线功率接收装置，并且多个无线功率接收装置可以被连接到一个无线功率发射端10以执行无线充电。

在这种情况下，无线功率发射端10可以使用时分方法分配功率并且将其发送到多个无线功率接收装置，但不限于此，并且在另一示例中，无线功率发射端10可以使用分配给各个无线功率接收装置的不同频带分配功率并且将其发送到多个无线功率接收装置。

在这种情况下，可以基于各个无线功率接收装置请求的电能、电池充电状态、电子设备的功耗或无线功率发射装置的可用电能中的至少一项，自适应地确定可以连接到一个无线功率发射端10的无线功率接收装置的数量。

在另一示例中，如附图标记200b所示，无线功率发射端10可以包括多个无线功率发射装置。

在这种情况下，无线功率接收端20可以同时连接到多个无线功率发射装置，并且可以同时从所连接的无线功率发射装置接收功率以执行充电。

在这种情况下，可以基于无线功率接收端20的请求电能、电池充电状态、电子设备的功耗、无线功率发射设备的可用电能等，自适应地确定连接到无线功率接收端20的无线功率发射装置的数量。

图3是用于说明根据实施例的在无线充电系统中发送检测信号的产品的图。

例如，三个发射线圈111、112和113可以被安装在无线功率发射器中。每个发射线圈的部分区域可以与另一个发射线圈重叠，并且无线功率发射器可以依次发送预定的检测信号117和127(例如，数字ping信号)，用于按预定顺序通过每个发射线圈检测无线功率接收器的存在。

如图3所示，无线功率发射器可以通过由参考数字110指示的第一检测信号传输过程顺序地发送检测信号117，并且可以识别发射线圈111和112，通过发射线圈111和112从无线功率接收器115接收信号强度指标116。

然后，无线功率发射器可以通过由参考数字120指示的第二检测信号传输过程，顺序地发送检测信号127，可以在通过其接收信号强度指标126的发射线圈111和112中，识别具有高功率发射效率(或发射效率)，即，发射线圈和接收线圈之间的对准状态的发射线圈，并且可以通过所识别的发射线圈，执行发射功率，即执行无线充电的控制。

如图3所示，无线功率发射器执行两次检测信号传输过程，以便更准确地识别在发射线圈中，是否适当地对准无线功率接收器的接收线圈。

如图3的参考数字110和120所示，当第一发射线圈111和第二发射线圈112接收信号强度指标116和126时，无线功率发射器可以基于由第一发射线圈111和第二发射线圈112中的每一个接收的信号强度指标126，选择最适当对准的发射线圈，并且可以使用所选择的发射线圈来执行无线充电。

图4是用于说明根据实施例的无线功率发射过程的状态转变图。

参考图4，可以将根据实施例的从发射器到接收器的功率发射大致分类为选择阶段410、ping阶段420、标识和配置阶段430、协商阶段440、校准阶段450、功率传输阶段460，以及重新协商阶段470。

选择阶段410可以是包括例如S402、S404、S408、S410和S412的阶段，该阶段在开始功率发射或维持功率发射的同时，检测到特定错误或特定事件时转变。

在此，特定错误和特定事件从以下描述将是显而易见的。

另外，在选择阶段410中，发射器可以监视在界面表面上是否存在物体。

在检测到物体存在于界面表面上时，发射器可以转变到ping阶段420(S403)。

例如，在选择阶段410中，发射器可以利用非常短的脉冲发送模拟ping信号，并且可以基于发射线圈(或主线圈)的电流变化来检测界面表面的有效区域中是否存在物体。在此，有效区域可以是指设置接收器以使能无线充电的区域。

在另一示例中，在选择阶段410中，发射器可以使用所配置的传感器来检测在界面表面的有效区域中是否存在物体。

例如，传感器可以包括霍尔传感器、压力传感器、电容传感器、电流传感器、电压传感器、光检测传感器等，并且其中，传感器可以通过至少一个传感器，检测有效区域中存在的物体。

在选择阶段410中，在检测到物体时，无线功率发射器可以测量与所配置的LC谐振电路(例如，包括彼此串联连接的线圈(电感器)和谐振电容器的LC谐振电路)相对应的质量因子。

在选择阶段410中检测到物体时，根据实施例的发射器可以测量质量因子值，以便确定在充电区域中是否存在无线功率接收器和异物(FO)。

在此，可以在进入ping阶段420之前测量质量因子值。可以在临时停止通过发射线圈的功率发射的状态下测量质量因子值。

例如，可以相对于预定的参考操作频率来测量质量因子值。

在另一示例中，质量因子值也可以经由以无线功率发射中使用的操作频带中的预定频率为单位进行采样来测量。

根据实施例的发射器可以在同一频带中测量的质量因子值中，检查对应于具有最大值的质量因子值的频率值，并且可以将该频率值存储在存储器中。在下文中，为了便于描述，将相同操作频带中的质量因子值最高的频率称为质量因子峰值频率，或者为了便于描述，简称为峰值频率。

取决于无线功率发射器的类型，分配被测量为对应于操作频带的质量因子值和质量因子峰值频率可以不同。

特别是，使用发射器(在下文中，为了方便描述，“用于认证的发射器”)以及用于相对于同一操作频率，对接收器进行认证的LCR表测量的质量因子值可能不同于由商用的发射器测量的质量因子值。

在接收到信号强度分组之后，无线功率发射器可以进入识别和配置阶段430(S403)。

当识别和配置阶段正常完成时，无线功率发射器可以进入协商阶段440(S405)。

当识别和配置阶段正常完成时，无线功率发射器还可以根据接收器的类型，进入功率传输阶段460(S406)。

当无线功率发射器进入协商阶段440时，无线功率发射器可以从无线功率接收器接收包括参考质量因子值的FOD状态分组。

无线功率发射器可以基于所接收的参考质量因子值来确定质量因子阈值。

然后，无线功率发射器可以将所测量的质量因子值与质量因子阈值进行比较，以确定是否存在异物。

然而，当将基于参考质量因子值确定的预定质量因子阈值与所测量的质量因子值简单比较以检测是否存在异物的异物检测方法应用于商用发射器时，可能会降低检测异物的准确性。

在此，参考质量因子值可以是指在用于认证的发射器的充电区域中不存在异物的状态下测量的参考操作频率时的质量因子值。

可以将通过协商阶段440接收的参考质量因子值和与在ping阶段420之前测量的参考操作频率相对应的质量因子值(在下文中，为了便于描述，“当前质量因子”)彼此进行比较以确定是否存在异物。

然而，测量参考质量因子值的发射器(即，用于认证的发射器)和测量当前质量因子值的发射器可能彼此不同。因此，为确定是否存在异物而确定的质量因子阈值可能不准确。

因此，根据实施例的发射器可以从无线功率接收器接收与相应的发射器的类型相对应的参考质量因子值，并且还可以基于所接收的参考质量因子值来确定质量因子阈值。

发射线圈可以在该发射线圈中具有可以由于环境变化而减小的电感和/或串联电阻分量，从而改变(偏移)相应发射线圈的谐振频率。即，作为在操作频带中测量最大质量因子值的频率的质量因子峰值频率可能偏移。

例如，由于无线功率接收器包括具有高磁导率的磁屏蔽(屏蔽材料)，所以高磁导率会增加在发射线圈中测量的电感值。相反，作为金属材料的异物会降低电感值。

通常，在LC谐振电路的情况下，通过计算谐振频率f_resonant。

当仅将无线功率接收器放置在发射器的充电区域中时，L值增大，因此谐振频率减小。即，使谐振频率在频率轴上向左移动(偏移)。

相反，当异物被放置在发射器的充电区域中时，L值减小，因此谐振频率增大。即，谐振频率在频率轴上向右移动(偏移)。

根据另一实施例的发射器可以基于质量因子峰值频率的变化来确定是否存在放置在充电区域中的异物。

发射器可以从接收器获取有关与相应发射器类型相对应的预设质量因子峰值频率(在下文中，“参考质量因子峰值频率pf_reference”或为了方便描述，“参考峰值频率”)的信息，或可以将该信息保留在预定记录区域中。

在检测到有物体放置在充电区域中时，发射器可以在进入ping阶段420之前测量操作频带中的质量因子值，并且可以基于测量的结果识别质量因子峰值频率。在此，为了将识别的质量因子峰值频率与参考质量因子峰值频率区分开，可以将质量因子峰值频率称为“所测量的质量因子峰值频率pf_measured”或“所测量的峰值频率”。

在协商阶段440中，发射器可以基于参考质量因子峰值频率和所测量的质量因子峰值频率来确定是否存在异物。

当从接收器接收到关于参考质量因子峰值频率的信息时，可以在识别和配置阶段430或协商阶段440中，通过预定分组来接收该信息。

例如，发射器可以在识别和配置阶段430中，向接收器发送关于其发射类型的信息。接收器可以从相应的存储器中读取对应于所接收的发射器类型信息的预先存储的参考质量因子峰值频率，并且可以向发射器发送关于所读取的参考质量因子峰值频率。

根据另一个实施例的发射器可以使用基于质量因子峰值频率的异物检测方法和基于质量因子值的异物检测方法来确定是否存在异物。例如，如果对应于发射器类型的参考质量因子值与所测量的质量因子之间的差很小，例如，如果该差等于或小于10％，则可以通过将对应于发射器的参考峰值频率与所测量的质量因子峰值频率进行比较来确定异物的存在。相反，如果两个质量因子值之间的差大于10％，则发射器可以立即确定存在异物。

根据另一实施例，在利用所测量的质量因子确定基于与发射器类型相对应的参考质量因子值确定的质量因子阈值时，发射器还可以将与发射器类型相对应的参考质量因子峰值频率与所测量的质量因子峰值频率进行比较，以确定是否存在异物。

如果难以使用质量因子值检测异物，则发射器可以向所识别的接收器请求关于与相应发射器类型相对应的参考质量因子峰值频率的信息。然后，在从接收器接收到关于参考质量因子峰值频率的信息时，发射器可以使用参考质量因子峰值频率和所测量的质量因子峰值频率来确定是否存在异物。这样，发射器可以更准确地检测放置在充电区域中的异物。

当检测到物体时，发射器可以进入ping阶段420，可以唤醒接收器，并且可以发送用于识别所检测的物体是否是无线功率接收器的数字ping。

在ping阶段420中，当未从接收器接收到对数字ping的响应信号(例如，信号强度分组)时，发射器可以再次转变到选择阶段410。

在ping阶段420中，当从接收器接收到指示已经完成功率传输的信号(即，结束充电分组)时，发射器可以转变到选择阶段410。

当ping阶段420完成时，发射器可以转变到识别和配置阶段430，用于识别接收器并且收集接收器的配置和状态信息。

在识别和配置阶段430中，发射器还可以将关于发射器类型的信息发送到接收器。

在识别和配置阶段430中，接收器可以向发射器请求关于发射器类型的信息，并且发射器还可以根据接收器的请求，将有关发射器类型的信息发送给接收器。

在识别和配置阶段430中，当接收到非预期的分组时，当在预定时间内未接收到预期分组时(超时)，当分组传输错误发生时，或者当未制定功率传输合同时(没有功率传输合同)，发射器可以转变到选择阶段410。

发射器可以基于在识别和配置阶段430中接收到的配置分组的协商字段值来确定是否有必要进入协商阶段440。

作为检查结果，当需要协商时，发射器可以进入协商阶段440以执行预定FOD过程。

相反，作为检查结果，当不需要协商时，发射器可以立即转变到功率传输阶段460。

当检查识别和配置阶段430中的相应无线功率接收器是仅支持第一功率传输模式的接收器时，根据实施例的无线功率发射器可以不执行协商阶段440，并且可以立即进入功率传输阶段460。

无线功率发射器可以进入功率传输阶段460，然后可以周期性地执行预定异物检测过程。

异物检测过程可以是基于质量因子值的异物检测过程，但不限于此，并且可以应用基于功率损耗的异物检测过程。

基于功率损耗的异物检测过程是一种将无线功率发射器的发射功率与无线功率接收器的接收功率之间的差与预定参考进行比较以确定是否存在异物的方法，参考附图的下述描述，详细过程将更显而易见。

例如，在协商阶段440中，发射器可以接收包括参考质量因子值的FOD状态分组。另外，发射器可以接收包括对应于发射器类型的参考峰值频率值的FOD状态分组。

在另一示例中，在协商阶段440中，发射器还可以接收状态分组，该状态分组包括与发射器类型和参考峰值频率值相对应的参考质量因子值。在这种情况下，发射器可以基于与发射器类型相对应的参考质量因子值来确定用于异物检测的质量因子阈值。

发射器还可以基于与发射器类型相对应的参考质量因子峰值频率值来确定用于异物检测的质量因子峰值频率阈值。

发射器可以将所确定的质量因子阈值和/或所确定的质量因子峰值频率阈值与所测量的质量因子值(表示在ping阶段420之前测量的质量因子值)和/或所测量的质量因子峰值频率值进行比较，以检测放置在充电区域中的异物。

发射器可以根据异物检测结果来控制功率传输。例如，当检测到异物时，发射器可以响应于FOD状态分组，向接收器发送否定确认分组(NACK)。因此，可以停止功率传输，但不限于此。

发射器可以将所确定的质量因子峰值频率阈值与所测量的质量因子峰值频率值进行比较以检测放置在充电区域中的异物。发射器可以根据异物检测结果来控制功率传输。例如，当检测到异物时，发射器可以响应于FOD状态分组，向接收器发送否定确认分组(NACK)。因此，可以停止功率传输，但不限于此。

当检测到异物时，发射器可以从接收器接收充电结束消息，并且可以基于充电结束消息，进入选择阶段410。

当在协商阶段440中检测到异物时，根据另一实施例的发射器可以进入功率传输阶段460(S415)。

相反，当未检测到异物时，发射器可以完成关于发射功率的协商阶段440，并且可以通过校准阶段450进入功率传输阶段460(S407和S409)。

详细地，当未检测到异物时，如果发射器进入校准阶段450，则发射器可以确定由接收端接收的功率的强度，并且可以测量发射端与接收端之间的功率损耗以确定将从发射端发射的功率的强度。

例如，发射器可以基于在功率发射期间从接收端反馈的接收功率强度信息，来确定接收器的接收功率强度。即，在校准阶段450中，发射器可以基于发射端的发射功率与接收端的接收功率之间的强度差进行预测(或计算)。

在功率传输阶段460中，当接收到非预期的分组时、当在预定时间内未接收到预期分组时(超时)、当发生预定功率传输合同违规时，或者当充电完成时，发射器可以转变到选择阶段410(S410)。

另外，在功率传输阶段460中，当根据发射器状态改变，需要重新配置功率传输合同时，发射器可以转变到重新协商阶段470(S411)。在这种情况下，当重新协商正常完成时，发射器可以返回到功率传输阶段460(S413)。

可以基于发射器和接收器状态信息以及特性信息来配置功率传输合同。例如，发射器状态信息可以包括关于最大可发射电量的信息、关于最大可接收接收器的数量的信息等，并且接收器状态信息可以包括有关所需功率的信息。

根据实施例的无线功率发射器可以基于由无线功率接收器请求的保证功率，基于第一功率传输模式和第二功率传输模式中的任何一个来操作。

可以基于关于是否存在异物的确定结果，基于第一功率传输模式和第二功率传输模式中的任何一个，来操作根据另一实施例的无线功率发射器。

连接到无线功率发射器的无线功率接收器可以是仅支持第一功率传输模式的接收器，或者是既支持第一功率传输模式又支持第二功率传输模式的接收器。

在此，要在第二功率传输模式中设置的保证功率可以大于要在第一功率传输模式中设置的保证功率。

例如，要在第一功率传输模式中设置的保证功率可以是第一功率——例如5W或更小，并且要在第二功率传输模式中设置的保证功率可以大于第一功率并且可以小于第二功率(例如15W)。

图5是用于说明根据实施例的无线功率传输系统中的异物检测过程的流程图。

详细地，图5是用于说明第二功率传输模式下的异物检测过程的图。

参考图5，当在选择阶段中检测到物体时，无线功率发射器510可以在进入ping阶段之前，以预定的参考操作频率测量质量因子值(S501)。在此，参考操作频率可以是谐振频率，但不限于此。无线功率发射器510可以将所测量的质量因子值存储在内部存储器中(S502)。

无线功率发射器510可以进入ping阶段并且可以执行上文参考图3描述的检测信号传输过程(S503)。

当检测到无线功率接收器520时，无线功率发射器510可以进入识别和配置阶段以接收识别分组和配置分组(S504和S505)。

无线功率发射器510可以进入协商阶段并且可以从无线功率接收器520接收FOD状态分组(S506)。在此，FOD状态分组可以包括参考质量因子值。

无线功率发射器510可以基于包括在FOD状态分组中的参考质量因子值来确定用于确定是否存在异物的阈值(S507)。

例如，可以将阈值确定为比参考质量因子值小预定比率的值。

无线功率发射器510可以将所测量的质量因子值与所确定的阈值进行比较以检测异物(S508)。在此，当所测量的质量因子值小于阈值时，无线功率发射器510可以确定充电区域中存在异物。

无线功率发射器510可以根据异物的检测结果，向无线功率接收器520发送ACK响应、NACK响应或无判定(ND)响应(S509)。

当无线功率接收器520从无线功率发射器510接收到NACK响应或ND响应时，可以控制无线功率接收器520不通过其输出端，向电子设备(或电池/负载)提供具有预定强度或更大的功率，直到完全停止无线功率发射器510的功率发射。

在此，具有预定强度或更大强度的功率可以是5W，作为参考，但不限于此，并且可以根据本领域普通技术人员和其中安装有无线功率接收器520的电子设备(或者连接到无线功率接收器520的电池/负载)的设计来不同地定义。

图6是用于说明根据实施例的无线功率发射装置的结构的框图。

参考图6，无线功率发射装置600可以包括控制器610、栅极驱动器620、逆变器630、发射天线640、电源650、功率供应器660、传感器670和解调器680。

功率供应器660可以转换从电源650施加的DC电流或AC电流，并且可以将其提供给逆变器630。在下文中，为了便于描述，从功率供应器660提供给逆变器630的电压将被称为逆变器输入电压或V_rail。

根据从电源650施加的功率的类型，功率供应器660可以包括AC/DC转换器或DC/DC转换器中的至少一个。

例如，功率供应器660可以是开关模式功率供应器(SMPS)，并且可以使用利用开关晶体管、滤波器、整流器等，将AC功率转换成DC功率的开关控制方法。在此，整流器和滤波器可以独立地配置，并且可以放置在AC电源和SMPS之间。

SMPS可以是控制半导体开关设备的接通/断开时间比以将具有稳定输出的DC功率提供给相应的设备或电路设备并且能够具有高效率、小型化以及轻量化的功率供应器，因此被广泛用在大多数电子设备或仪器中。

电子电路操作的稳定性和精度可能主要取决于电源的质量。通常，将转换来自电池和商用AC功率的稳定功率并且提供功率的方法可以大致分为串联调节器方法和开关模式方法。

在电视机、CRT监视器等中使用的串联调节器方法具有简单且廉价的周围电路，但是这些电路不利地产生大量的热量、功率效率低并且体积大。

相反，开关模式方法的优点是几乎不产生热量、功率效率高，并且电路体积小，但是不利的是，电路昂贵且复杂并且由于高频开关而在电磁波方面干扰输出噪声。

在另一个示例中，功率供应器660可以是可变开关模式功率供应器(SMPS)。可变SMPS可以在从AC功率供应器输出的几十Hz的频带中开关和整流AC电压以产生DC电压。

可变SMPS可以输出预定水平的DC电压，或者还可以根据Tx控制器的预定控制来调节DC电压的输出水平。可变SMPS可以根据功率放大器(即，逆变器630)的输出功率水平来控制电源电压，并且可以在所有输出水平上保持最大效率，以允许无线功率发射器的功率放大器始终以高效率在饱和区域中操作。

当使用通常使用的商用SMPS代替可变SMPS时，可以另外使用可变DC/DC转换器。商用SMPS和可变DC/DC转换器可以根据功率放大器的输出功率水平来控制电源电压，并且可以在所有输出水平上保持最大效率以使功率放大器以高效率在饱和区域中操作。根据实施例，功率放大器可以使用E类类型，但不限于此。

逆变器630可以根据在通过栅极驱动器620接收的几MHz到几十MHz的频带中的开关脉冲信号(即，脉宽调制信号)，将预定水平的DC电压V_rail转换为AC电压以产生要无线发射的AC功率。

在这种情况下，栅极驱动器620可以使用从控制器610提供的参考时钟Ref_CLK信号，生成多个PWM信号SC_0至SC_N，以控制包括在逆变器630中的多个开关。

在此，当逆变器630包括半桥电路时，N可以是1，并且当逆变器630包括全桥电路时，N可以是3，但不限于此，并且取决于逆变器630的设计类型，可以提供用于每种逆变器类型的不同数量的PWM信号。

例如，在图6的实施例中，当逆变器630包括包含四个开关的全桥电路时，逆变器630可以从栅极驱动器620接收四个PWM信号SC_0、SC_1、SC_2和SC_3，以控制各个开关。

相反，在图6的实施例中，当逆变器630包括包含两个开关的半桥电路时，逆变器630可以从栅极驱动器620接收第二PWM信号SC_0和SC_1以控制各个开关。

发射天线640可以包括至少一个功率发射天线(未示出)，例如，LC谐振电路，用于无线地发射从逆变器630接收的AC功率信号，以及用于阻抗匹配的匹配电路(未示出)。

当发射天线640包括多个发射线圈时，发射天线640可以进一步包括线圈选择电路(未示出)，用于在多个发射线圈中选择要在无线功率发射中使用的发射线圈。

传感器670可以包括各种感测电路，用于测量从逆变器630输入的功率/电压/电流的强度或(和)在发射天线640中包括的发射线圈中流动的功率/电压/电流的强度、无线功率发射器内部的特定位置(例如，包括发射线圈、充电底座、控制电路板等)的温度和温度变化等。在此，可以将由传感器670感测到的信息发送到控制器610。

传感器670可以在选择阶段410和510中测量在发射线圈中流动的电流的强度，并且可以将电流的强度发送到控制器610。控制器610可以将在选择阶段中在发射线圈中流动的电流的强度信息与预定参考进行比较，以检测是否存在放置在充电区域中的物体。

当无线功率发射器600执行与无线功率接收器的带内通信时，无线功率发射器600可以包括连接到发射天线640的解调器680。

解调器680可以解调带内调制的振幅并且可以将信号发送到控制器610。

例如，控制器610可以基于从解调器680接收的解调信号，检查是否接收到对应于所发送的数字ping的信号强度指标。

在选择阶段410中检测到放置在充电区域中的物体时，控制器610可以进入ping阶段420，并且可以执行通过发射天线640发送数字ping的控制。

当在选择阶段410中检测到放置在充电区域中的物体时，控制器610可以暂时停止功率传输，并且可以在进入ping阶段之前测量质量因子值。在此，可以将所测量的质量因子值保持在无线功率发射器600中包括的预定存储器(未示出)中。

在ping阶段中检查到接收到信号强度指标之后，控制器610可以停止发送数字ping并且可以进入识别和配置阶段430以接收识别分组和配置分组。

在进入功率传输阶段460之后接收到结束功率传输分组时，控制器610可以停止功率传输并且可以进入选择阶段410。

当异物存在于充电区域中时，控制器610可以停止功率传输并且可以进入选择阶段410。

根据实施例，控制器610可以基于从无线功率接收器接收的信号强度分组，计算(或估计)无线功率传输路径上的功率损耗。控制器610可以基于所计算的(或估计的)功率损耗来确定是否存在异物。

根据另一实施例，控制器610可以基于从传感器670接收的温度感测信息或从无线功率接收器接收的温度测量信息来测量温度变化。控制器610还可以基于所测量的温度变化来确定是否存在异物。

根据另一实施例，控制器610还可以执行估计功率损耗的过程，并且根据基于所估计的功率损耗的是否存在异物的确定结果，来执行基于温度变化确定是否存在异物的过程。

根据另一实施例，控制器610还可以根据基于温度变化的是否存在异物的确定结果，来执行基于功率损耗确定是否存在异物的过程。

根据本公开，在协商阶段440中接收到FOD状态分组之后，控制器610可以基于所接收的FOD状态分组来确定用于异物检测的阈值，并且还可以基于所确定的阈值来确定是否存在异物。

在此，FOD状态分组可以包括参考质量因子值、谐振频率或在谐振频率处的质量因子值中的至少之一。

在功率传输阶段460中，通过解调器680接收到包括翻录代码(ripping code)或过热代码(overheating code)的结束功率传输分组时，控制器610可以停止功率传输并且可以进入选择阶段410以驱动翻录计时器。

控制器610可以抑制模拟ping传输和蜂鸣信号输出，直到驱动的翻录计时器到期。然后，当翻录定时器到期时，控制器610可以进入ping阶段420，并且可以执行通过发射天线640发送数字ping的控制。

在所检测的接收器上完成识别和配置之后，在接收到包括翻录代码或过热代码的结束功率传输分组时，控制器610可以重置翻录时间，然后可以返回到选择阶段410。

根据实施例，无线功率发射器600的操作模式可以包括第一功率传输模式和第二功率传输模式。

基于在协商阶段440中是否存在异物的确定结果，控制器610可以在第一功率传输模式和第二功率传输模式中的任何一个中操作。

在此，第二功率传输模式下的保证功率可以大于第一功率传输模式下的保证功率(或最大传输功率)。

例如，第一功率传输模式下的保证功率可以是5W(在下文中称为第一功率)，而第二功率传输模式下的保证功率可以是15W(在下文中称为第二功率)。

在另一示例中，第一功率传输模式下的保证功率可以是5W，而第二功率传输模式下的保证功率可以是第一功率和第二功率之间的值，但不限于此，可以注意到，根据本领域普通技术人员的设计，可以不同地设置对应于每个操作模式的保证功率。

当作为在协商阶段440中是否存在异物的确定结果，异物存在时，控制器610可以将保证功率的水平从与第二功率传输模式相对应的第二水平改变为与第一功率传输模式相对应的第一水平。

即，在协商阶段440中，确定存在异物时，控制器610可以下调保证功率。这样，可以在高功率传输期间，防止由于异物的过热而损坏设备。

在进入第一功率传输模式时，控制器610可以执行控制，该控制不执行上文的图4的校准阶段450。

即使在充电区域中存在异物，当在第一功率传输模式下执行校准阶段450时，也会存在基于功率损耗的异物检测方法的精度降低的问题。

通常，校准阶段450是假设不存在异物而执行的过程。因此，即使在充电区域中存在异物，当执行校准阶段450时，还存在基于功率损耗的异物检测方法的精度降低的问题，因此该方法不可靠。

在进入第一功率传输模式之后，当通过基于功率损耗的异物检测方法和/或基于温度变化的异物检测方法，未检测到异物时，控制器610可以进入图4的重新协商阶段470。

当根据与无线功率接收器的重新协商建立了功率传输合同时，控制器610还可以根据所建立的功率传输合同来改变操作模式。

例如，功率传输合同可以包括保证功率，并且控制器610可以通过与无线功率接收器的重新协商过程来改变和设置保证功率。

根据重新协商结果，当将由无线功率接收器请求的保证功率从与第一功率传输模式相对应的第一保证功率改变为与第二功率传输模式相对应的第二保证功率时，控制器610可以将操作模式从第一功率传输模式改变为第二功率传输模式。

如上述实施例中所述，即使实际上不存在异物，当根据本公开的无线功率发射器600确定存在异物时，也可以有利地执行连续充电。

详细地，即使在第二功率传输模式下的初始操作期间实际上不存在异物，当无线功率发射器600确定存在异物时，无线功率发射器600也可以不立即停止充电，而是可以将功率传输模式从第二功率传输模式改变为第一功率传输模式以维持充电。

例如，即使无线功率接收器被放置在没有异物的充电区域中，无线功率发射器600也可以根据发射线圈和接收线圈之间的对准状态来确定异物。

根据本公开的无线功率发射器600还可以在执行到第一功率传输模式的改变之后执行另外的异物检测过程，因此，可以更准确地检测异物是有利的。在此，另外的异物检测过程可以包括基于功率损耗的异物检测过程或基于温度变化的异物检测过程中的至少一个。

图7是用于说明根据实施例的图6的发射天线的配置的图。

参考图7，发射天线640可以包括线圈选择电路710、线圈组件720和谐振电容器730。

线圈组件720可以包括至少一个发射线圈(即第一至第N线圈)。

线圈选择电路710可以包括开关电路，该开关电路被配置为将逆变器630的输出电流I_coil发送到包括在线圈组件720中的发射线圈的任何一个或至少一个。

例如，线圈选择电路710可以包括第一至第N开关，其一端连接到逆变器的输出端，另一端连接到相应的线圈。

线圈组件720中包括的第一至第N线圈的一端可以连接到线圈选择电路710的相应开关，而另一端可以连接到谐振电容器730。

解调器680可以解调线圈组件720和谐振电容器730之间的信号(在此，该信号是调幅信号)，并且将解调的信号发送到控制器610。

图8是示出根据实施例的与图6的无线功率发射装置可操作地相关联的无线功率发射装置的结构的框图。

参考图8，无线功率接收器800可以包括接收天线810、整流器820、DC/DC转换器830、开关840、负载850、感测单元860、调制器870和主控制器880。

图8的示例中所示的无线功率接收器800可以经由带内通信与无线功率发射器交换信息。

接收天线810可以包括电感器和至少一个电容器。

可以通过接收天线810，将由无线功率发射器600发射的AC功率发送到整流器820。整流器820可以将通过接收天线810接收的AC功率转换为DC功率，并且可以将DC功率发送到DC/DC转换器830。

DC/DC转换器830可以将从整流器820输出的DC功率的强度转换成负载850所需的特定强度。

感测单元860可以测量从整流器820输出的DC功率的强度，并且可以将所测量的结果提供给主控制器880。

主控制器880可以基于整流器820的输出DC功率来执行功率控制。

感测单元860可以根据无线功率接收来测量施加到接收天线810的电流的强度，并且可以将所测量的结果发送到主控制器880。

另外，感测单元860可以测量无线功率接收器800或其中安装有无线功率接收器800的电子设备的内部温度，并且可以将所测量的温度值提供给主控制器880。

例如，主控制器880可以将从整流器输出的DC功率的强度与预定参考值进行比较，并且确定是否发生过电压。作为确定结果，在确定发生过电压时，主控制器880可以通过调制器870向无线功率发射器600发送指示已经发生过电压的预定分组。

在从主控制器880接收到分组之后，调制器870可以使用通过接收天线810和所包括的开关接收的AC功率来生成与所接收的分组相对应的调幅信号。在这种情况下，无线功率发射器600可以通过所包括的解调器680，对由无线功率接收器800调幅的信号进行解调。

例如，在ping阶段，从主控制器880接收到信号强度分组时，调制器870可以根据所接收的信号强度分组，对通过接收天线810接收的数字ping进行调幅。

根据实施例的调制器870可以包括被配置为对通过接收天线810接收的AC功率信号进行调幅的调制开关。在这种情况下，主控制器880可以将与传输目标分组相对应的脉宽调制信号发送到调制器870，并且可以直接控制调制开关。

当整流器的输出DC功率的强度等于或大于预定参考时，主控制器880可以确定接收到检测信号(例如，数字ping)，并且在接收到检测信号时，主控制器880可以控制执行通过调制器870将与相应的检测信号相对应的信号强度分组发送到无线功率发射器的控制。

例如，当内部温度大于预定参考时，主控制器880可以控制开关840(例如，开关OFF)，而不将DC/DC转换器830的输出DC功率发送到负载850。在这种情况下，主控制器880可以通过调制器870，将包括过热代码的功率传输停止分组发送到无线功率发射器600。

在另一示例中，主控制器880可以与功率管理设备(例如，功率管理IC(PMIC))可操作地关联，该功率管理设备被配置为控制其中安装有无线功率接收器800的电子设备的内部功率。

在这种情况下，DC/DC转换器830的输出DC功率可以通过开关840被发送到功率管理设备，并且功率管理设备可以控制电池充电并且从电子设备的内部组件供电。

功率管理设备可以将电池充电状态信息提供给主控制器880。主控制器880可以基于电池充电状态信息和内部温度信息来确定是否执行了充电。

当根据实施例的无线功率接收器800进入协商阶段440时，无线功率接收器800可以生成FOD状态分组并且可以将其发送到无线功率发射器600。

例如，FOD状态分组可以包括参考质量因子值。

在另一个示例中，异物检测分组可以包括参考质量因子值和与相应的无线功率接收器相对应的谐振频率。

在另一示例中，异物检测分组可以包括谐振频率和与谐振频率相对应的质量因子。

无线功率发射器600可以基于包括在FOD状态分组中的参考质量因子值来确定用于确定是否存在异物的预定阈值。

图8所示的根据上述实施例的无线功率接收器800可以进一步包括解调器(未示出)，其被配置为对由无线功率发射器600发送的分组进行解调。

这样，无线功率发射器600和无线功率接收器800可以执行双向通信。根据实施例，双向通信可以是时分通信，其中，区分无线功率发射器中的分组可传输时间和无线功率接收器中的分组可传输时间，但不限于此。

图9是用于说明根据常规无线功率发射器是否检测到异物来控制功率传输的方法的图。

在从无线功率接收器接收到协商请求分组之后，无线功率发射器可以发送许可分组以进入协商阶段440。

参考图9，在协商阶段440中，无线功率发射器可以从无线功率接收器接收FOD状态分组(S901)。

例如，如图10所示，无线功率发射器可以在消息1030字段中接收具有参考质量因子值1031的FOD状态分组。

无线功率发射器可以确定是否存在异物(S902)。在此，无线功率发射器可以在选择阶段410中检测物体，然后可以将在进入ping阶段420之前测量的质量因子值与基于协商阶段440中接收的参考质量因子值确定的质量因子阈值进行比较，以确定是否存在异物。

在下面的实施例中，将异物检测方法例示为进入协商阶段440之后的异物检测方法，但这仅是一个实施例，并且应当注意到，根据本领域普通技术人员的设计或标准定义，在协商阶段中，将不同的方法用作异物检测方法。

作为确定结果，当不存在异物时，无线功率发射器可以向相应的无线功率接收器发送ACK信号(S903)。

然后，无线功率发射器可以接收包括关于无线功率接收器所请求的保证功率的信息的保证功率分组(S904)。

无线功率发射器可以从无线功率接收器接收结束协商分组(S905)。

在接收到结束协商分组之后，无线功率发射器可以从协商阶段440进入校准阶段450。

无线功率发射器可以进入校准阶段450以执行预定校准过程(S906)。

当通过校准过程完成功率传输合同时，无线功率发射器可以进入功率传输阶段460并且可以开始充电(S907)。

作为操作902的确定结果，当存在异物时，无线功率发射器可以响应于FOD状态分组来发送NACK信号(S908)。

在响应于FOD状态分组而接收到NACK信号时，无线功率接收器可以执行防止其输出端的功率超过预定参考(例如5W，但不限于此)的控制，直到完全移除从无线功率发射器接收的功率信号。

无线功率发射器可以在发送NACK信号之后的预定时间(例如5秒)内停止功率传输(S909)。

当停止功率传输时，无线功率发射器可以进入选择阶段410(S910)。

当在异物置于充电区域中的状态下传输与第二功率传输模式相对应的功率时，可能增加设备的加热风险。

因此，在确定存在异物时，常规无线功率发射器可以阻止进入功率传输阶段460，可以在预定时间内停止功率传输，然后可以进入选择阶段410。

然而，即使实际上不存在异物，也可能由于包括在无线功率发射器中的LCR表的测量误差、由于无线功率发射器和无线功率接收器的设备设计和安装在其中的线圈的设计差异而导致的质量因子交叉校准错误、发射线圈和接收线圈的距离(即，Z距离，位于充电区域中的无线功率接收器的位置，即XY位移)等，无线功率发射器错误地确定异物存在。

即使实际上不存在异物，当无条件地停止功率传输然后返回到选择阶段时，用户也可能会遭受严重的不便。

特别地，应用于智能电话等的无线功率接收器可以使用具有高磁导率的屏蔽材料以减小相应产品的厚度，并且可以被设计为最小化接收线圈的厚度。

在这种情况下，电阻R可以显著地增加，并且质量因子Q可以显著地减小。当由金属材料形成的壳体应用于相应的产品时，质量因子Q可能会进一步降低。

这可能增加确定在无线功率发射器中是否存在异物的错误概率。

例如，发生确定是否存在异物的错误的情况可以包括：即使将智能手机放置在充电区域中，质量因子Q被测量为低并且确定存在异物的情形、将智能手机以及异物放置在充电区域中的情形等。

因此，需要一种用于控制功率传输的方法，用于最小化用户不便，同时防止由于过热而损坏设备，以便克服上述传统问题。

图10是用于说明根据实施例的分组的图。

根据实施例的无线功率发射端10和无线功率接收端20可以通过带内通信来交换分组，但这仅仅是一个实施例，并且相应的分组也可以通过带外通信来交换。

参考图10，用于无线功率发射端10和无线功率接收端20之间的信息交换的分组格式1000可以包括：前同步码(preamble)1010字段，用于获取用于解调相应分组的同步，并且识别相应分组的准确起始比特；报头1020字段，用于识别包括在相应分组中的消息的类型；消息1030字段，用于发送相应分组的内容(或有效载荷)，以及校验和1040字段，用于识别在相应分组中是否已经发生错误。

分组接收端可以基于报头1020的值来识别包括在相应分组中的消息1030的大小。

可以根据报头1020的值来定义对图4的每个操作要发送的分组的类型，并且可以在无线功率传输过程的不同操作中共同地定义报头1020的一些值。例如，在ping阶段420和功率传输阶段460中，可以通过相同的报头1020来定义用于停止无线功率发射器的功率传输的结束功率传输分组。

消息1030包括要由相应分组的传输端发送的数据。例如，消息1030字段中包括的数据可以是报告、请求或响应，但不限于此。

根据另一实施例的分组格式1000可以进一步包括用于识别用于发送相应分组的发射端的发射端标识信息或用于识别用于接收相应分组的接收端的接收端标识信息中的至少一个。

在此，发射端标识信息和接收端标识信息可以包括IP地址信息、媒体访问控制(MAC)地址信息、产品标识信息等。然而，本公开不限于此，并且还可以包括用于区分无线充电系统中的接收端和发射端的信息。

根据另一实施例的分组格式1000可以进一步包括预定组标识信息，用于如果需要由多个装置接收相应的分组，则识别相应的接收组。

图11是用于说明根据实施例的控制无线功率发射器中的功率传输的方法的流程图。

在从无线功率接收器接收到协商请求分组之后，无线功率发射器可以发送授权分组并且可以进入协商阶段440。

参考图11，在协商阶段440中，无线功率发射器可以从无线功率接收器接收FOD状态分组(S1110)。

例如，如图10所示，无线功率发射器可以在消息1030字段中接收具有参考质量因子值1031的FOD状态分组。

协商阶段440中的异物检测是将从接收器接收的参考值和测量值进行比较的过程，并且参考值和测量值可以是各种类型的参数。

例如，参考值和测量值可以包括谐振频率、电阻、电感等，但不限于此。

无线功率发射器510可以使用预存的测量峰值频率PF_measured和测量质量因子值Q_measured来测量所测量的等效串联电阻(ESR)ESR_measured。

在此，ESR可以是寄生在RLC串联电路中的电容器等上的串联电阻组件。电路中使用的实际电容器和电感器不是仅具有电容或电感的理想组件。然而，当电容器和电感器串联连接到电阻器时，电容器和电感器可以非常近似地被认为是理想的电容器和电感器。电阻可以被定义为等效串联电阻(ESR)。

无线功率发射器510可以使用所接收的参考峰值频率PF_reference和参考质量因子值Q_reference来计算参考ESR ESR_reference。

无线功率发射器510可以使用ESR_measured和ESR_reference来检测异物。例如，无线功率发射器510可以将ESR_reference和ESR_measured的比率与预定阈值进行比较以确定是否存在异物。

无线功率发射器可以根据异物检测结果，向无线功率接收器发送ACK响应或NACK响应。

在从无线功率发射器接收到NACK响应之后，无线功率接收器可以执行控制，以不通过输出端子向电子设备(或电池/负载)提供预定强度或更大的功率，直到无线功率发射器完全停止功率传输。在此，预定强度或更大的功率可以是作为参考的5W，但不限于此。

在下文中，将描述ESR、质量因子值Q和频率的关系。

可以根据下面的等式1来计算理想的RLC串联电路和调谐的射频(TRF)接收器中的质量因子值Q。

在此，R、L和C分别是电阻、电感和电容，满足w₀＝2πf₀，并且f₀是谐振频率。

根据满足

ESR是总是在标准频率下测量的AC电阻，并且高ESR可能会增加组件的老化和发热以及使电流纹波。

可以计算

因此，在上述实施例中，ESR_reference被计算为并且ESR_measured可以被测量为

Q_measured：由无线充电器测量的Q因子

Pf_measured：由无线充电器测量的峰值频率

Q_ref：无线充电器型线圈中的参考Q因子(在放置接收器且不存在异物的状态下)

Pf_ref：无线充电器型线圈中的参考峰值频率(在放置接收器且不存在异物的状态下)

C：无线充电器的谐振电容器的电容

在这种情况下，可以如下计算ESR_referenc和ESR_measured的比率。

根据实施例的无线功率发射器可以在ESR_referenc和ESR_measured的比率大于预定比率阈值时确定是否存在异物。在此，可以根据实验结果确定比率阈值。例如，当大于0.2时，可以确定存在异物。

将根据无线功率发射器基于所测量的质量因子值和所确定的质量因子阈值，确定是否存在异物的示例给出以下描述。

无线功率发射器可以确定是否存在异物(S1120)。在此，无线功率发射器可以在选择阶段410中检测到物体，然后可以将在进入ping阶段420之前测量的质量因子值和基于协商阶段440中接收到的参考质量因子值确定的质量因子阈值进行比较，以确定是否存在异物。

作为确定结果，当不存在异物时，无线功率发射器可以向相应的无线功率接收器发送第一响应信号(S1130)。在此，第一响应信号可以是ACK信号。

无线功率发射器可以发送第一响应信号，然后可以执行第一功率传输控制过程(S1140)。

作为操作1120的确定结果，当存在异物时，无线功率发射器可以发送第二响应信号(S1150)。在此，第二响应信号可以是NACK信号。

无线功率发射器可以发送第二响应信号，然后可以执行第二功率传输控制过程(S1160)。

在此，通过附图的下述描述，第一功率传输控制过程和第二功率传输控制过程的详细配置将是显而易见的。

图12是用于说明根据另一实施例的控制无线功率发射器中的功率传输的方法的流程图。

在从无线功率接收器接收到协商请求分组之后，无线功率发射器可以发送授权分组以进入协商阶段440。

参考图12，在协商阶段440中，无线功率发射器可以从无线功率接收器接收FOD状态分组(S1201)。例如，如图10所示，无线功率发射器可以在消息1030字段中接收具有参考质量因子值1031的FOD状态分组。

无线功率发射器可以确定是否存在异物(S1202)。在此，无线功率发射器可以在选择阶段410中检测物体，然后，可以将在进入ping阶段420之前测量的质量因子值与基于协商阶段440中接收到的参考质量因子值确定的质量因子阈值进行比较，以确定是否存在异物。

作为确定结果，当不存在异物时，无线功率发射器可以向相应的无线功率接收器发送第一响应信号(S1203)。在此，第一响应信号可以是ACK信号。

在接收到第一响应信号之后，无线功率发射器可以执行第一功率传输控制过程(S1140)。

在下文中，将详细描述第一功率传输控制过程S1140。

在确定不存在异物时，无线功率发射器可以将保证功率设置为最大或潜在功率。例如，最大功率可以是15W，但不限于此，并且根据无线充电器的配置方面和设计，最大功率可以大于15W。

在协商阶段，无线功率发射器可以向无线功率接收器发送包括所设置的保证功率的发射器功率容量分组。因此，无线功率接收器可以在发射器的保证功率内确定所需功率。

无线功率发射器可以接收包括由无线功率接收器请求的保证功率(或所需功率)的信息的保证功率分组(S1204)。

无线功率发射器可以从无线功率接收器接收结束协商分组(S1205)。

在接收到结束协商分组之后，无线功率发射器可以从协商阶段440进入校准阶段450。

无线功率发射器可以进入校准阶段450以执行校准过程(S1206)。

当校准过程完成时，无线功率发射器可以进入功率传输阶段460以开始充电(S1207)。

作为操作S1202的确定结果，当存在异物时，无线功率发射器可以响应于FOD状态分组而发送第二响应信号(S1208)。在此，第二响应信号可以是NACK信号。

在响应于FOD状态分组而接收到第二响应信号之后，无线功率接收器可以执行第二功率传输控制过程S1160。

在下文中，将详细地描述第二功率传输控制过程S1160。

在确定存在异物时，无线功率发射器可以将保证功率限制到第一功率(即最小保证功率(例如5W))并且可以传输功率(S1209)。无线功率发射器可以确定存在异物，并且可以在将保证功率设置为5W的状态下，基于预设功率损耗的边界值(或参考值)，确定是否存在异物。在此，5W是发射和接收时间段中的预定最小功率，因此，无线功率发射器可以设置可靠的参考并且可以确定异物。也可以应用基于功率损耗的异物检测方法和另一种异物检测方法。

在此，第一功率可以是对应于第一功率传输模式的保证功率。例如，可以将第一功率设置为5W，但不限于此，并且也可以将第一功率设置为小于5W的特定功率。在这种情况下，可以注意到，无线功率发射器不会停止无线功率信号的传输。

无线功率发射器可以接收保证功率分组(S1210)。在此，保证功率分组可以包括关于由无线功率接收器、在无线功率发射器的可用保证功率内确定的所需功率的信息。

在从无线功率接收器接收到结束协商分组之后，无线功率发射器可以终止协商阶段440，并且可以进入功率传输阶段460以通过所设置的第一功率来执行充电(S1212)。

在图12的上述实施例中，已经描述了无线功率发射器在第二功率传输控制过程S1160期间，接收保证的功率分组和结束协商分组的情况，但这仅仅是一个实施例，并且根据另一实施例，保证的功率分组或结束协商分组中的至少一个可以不由无线功率发射器接收。

根据实施例的无线功率发射器可以在第二功率传输控制过程S1160期间不执行校准阶段450。

在此，校准阶段450可以是将发射器的发射功率和接收器的接收功率进行比较以便准确地测量发射器和接收器之间的发射功率和接收功率以及功率损耗的值的过程。

在这种情况下，在保证功率等于或大于5W的第二功率传输模式中，功率损耗随着发射功率的增加而改变，由此可以预测(计算)功率损耗值，并且当改变发射功率时可以应用预测值，从而更准确地计算功率损耗。但是，可以操作保证功率是最小功率4W的第一功率传输模式，并且可以将固定功率设置为目标，因此可能不需要执行单独的校准阶段450。

当在存在异物的状态下校准发射功率或接收功率或功率损耗中的至少一个时，在异物的影响下执行校准，因此，即使实际上存在异物，也可能增加无线功率发射器确定不存在异物的概率。即，可能降低确定异物的准确性。

根据本公开，可以在第二功率传输控制过程S1160期间，执行控制以不执行校准阶段450，因此可以提高检测异物的准确性。

图13是用于说明根据另一实施例的控制无线功率发射器中的功率传输的方法的图。

参考图13，无线功率发射器可以完全执行第二功率传输控制过程S1160以进入功率传输阶段460(S1310)。

无线功率发射器可以在功率传输阶段460中基于在功率传输(即充电)期间接收的所接收的功率分组来测量(或计算或估计)功率损耗(S1320)。

在下文中，为了便于描述，将描述无线功率发射器测量功率损耗的情况，但这仅仅是一个实施例，并且应当注意到，基于无线功率发射端中的发射功率的测量结果和从无线功率接收端接收的接收功率的测量结果，计算或估计功率损耗。

例如，可以在功率传输阶段460中的充电期间，基于在预定时间段内，从无线功率接收器反馈的所接收的功率分组，来测量(或估计)功率损耗。

在此，功率损耗可以包括以下至少之一：在无线功率接收器未连接至电池(或负载)的状态下，基于第一接收功率值测量的第一功率损耗，或基于在无线功率接收器连接到电池(或负载)的状态下测量的第二接收功率值测量的第二功率损耗。

例如，无线功率发射器可以测量在预定时间段(例如10分钟)内接收到所接收的分组时的功率损耗，并且可以将所测量的功率损耗的平均值(最小值或最大值)确定为最终功率损耗。

在另一个示例中，无线功率发射器还可以测量功率损耗以对应于进入功率传输阶段460之后连续接收的N个所接收的功率分组。

无线功率发射器可以基于所测量的功率损耗来确定是否存在异物(S1330)。

例如，当所测量的功率损耗大于预定功率损耗阈值时，无线功率发射器可以确定存在异物。相反，当所测量的功率损耗等于或小于预定功率损耗时，无线功率发射器可以确定不存在异物。

在另一示例中，当被估计为与进入功率传输阶段之后连续接收的N个所接收的功率分组相对应的功率损耗落在预定功率损耗阈值内时，无线功率发射器可以确定不存在异物。当功率损耗在特定时间段内落在阈值内，或者在经过特定时间段后，即使功率损耗落在阈值内，无线功率发射器也可以确定不存在异物。

相反，当被估计为对应于在进入功率传输阶段之后被连续地接收的N个所接收的功率分组中的至少一个所接收的功率分组的功率损耗大于预定功率损耗阈值时，无线功率发射器可以确定存在异物。

作为确定结果，当存在异物时，无线功率发射器可以停止功率传输并且可以进入选择阶段(S1340和S1350)。

作为操作1330的确定结果，当不存在异物时，无线功率发射器可以进入重新协商阶段并且可以与无线功率接收器重新协商功率传输合同(S1360)。在这种情况下，协商的保证功率可以等于或大于5W。

根据重新协商结果，无线功率发射器可以再次进入功率传输阶段460，并且可以在相应的无线功率接收器上连续地执行充电。在此，在重新协商之后，无线功率发射器可以发射第一功率和第二功率之间的功率，并且可以执行充电。在此，第一功率可以是5W，以及第二功率可以是15W，但这仅仅是一个实施例，第二功率的强度可以大于或小于15W。

例如，当在进入功率传输阶段之后未检测到异物时，无线功率发射器可以通过重新协商，将第一功率传输模式改变为第二功率传输模式，以增加传输功率的强度并且减少充电时间。

图14是用于说明根据另一实施例的控制无线功率发射器中的功率传输的方法的图。

参考图14，无线功率发射器可以完全执行第二功率传输控制过程S1160，并且可以进入功率传输阶段460(S1410)。

无线功率发射器可以在功率传输阶段460中测量功率传输期间的温度变化(S1420)。

例如，在功率传输阶段460中，无线功率发射器可以在功率传输期间测量单位时间期间的内部温度变化量或温度变化的比率。在此，测量到温度变化的无线功率发射器的位置可以是发射天线640的发射线圈，但不限于此，并且还可以在无线功率发射器的另一个位置(例如，在根据本领域普通技术人员的设计的无线功率发射器中，无线功率发射器中包括的控制电路板或充电底座)处测量温度变化。

根据另一实施例的无线功率发射器还可以在功率传输期间，在预定时间段，接收由无线功率接收器测量的温度信息。无线功率发射器还可以基于从无线功率接收器接收的温度信息来测量温度变化。

根据另一个实施例的无线功率发射器可以基于内部测量的第一温度变化和基于从无线功率接收器接收的温度信息测量的第二温度变化来确定最终温度变化。

无线功率发射器可以基于所测量的温度变化来确定是否存在异物(S1430)。例如，当所测量的温度变化大于预定温度变化阈值时，无线功率发射器可以确定存在异物。

相反，当所测量的温度变化等于或小于预定温度变化阈值时，无线功率发射器可以确定不存在异物。

作为确定结果，当存在异物时，无线功率发射器可以停止功率传输并且可以进入选择阶段(S1440和S1450)。

作为操作1430的确定结果，当不存在异物时，无线功率发射器可以进入协商阶段以与无线功率接收器重新协商功率传输合同(S1360)。

作为协商结果，无线功率发射器可以再次进入功率传输阶段460，并且可以连续地执行充电。

例如，当进入功率传输阶段之后未检测到异物时，无线功率发射器可以经由重新协商，将第一功率传输模式改变为第二功率传输模式，以增加传输功率的强度并减少充电时间。无线功率发射器可以在第二功率传输模式下传输第一功率和第二功率之间的功率。在此，第一功率可以是5W，而第二功率可以是15W，但这仅仅是一个实施例，并且根据本领域普通技术人员的设计和无线功率发射器的配置方面，第二功率可以小于或大于15W。

图15是用于说明根据另一实施例的控制无线功率发射器中的功率传输的方法的图。

参考图15，无线功率发射器可以完全执行第二功率传输控制过程S1160，并且可以进入功率传输阶段460(S1510)。

无线功率发射器可以在功率传输阶段460中测量在功率传输期间接收到的所接收的功率分组的功率损耗(S1520)。

例如，可以基于在功率传输阶段460在充电期间从无线功率接收器反馈的所接收的功率分组来测量功率损耗。

在此，功率损耗可以包括以下至少之一：在无线功率接收器未连接到电池(或负载)的状态下基于第一接收功率值测量的第一功率损耗，或基于在无线功率接收器连接到电池(或负载)的状态下测量的第二接收功率值测量的第二功率损耗。

无线功率发射器可以基于所测量的功率损耗来确定是否存在异物(S1530)。例如，当所测量的功率损耗大于预定功率损耗阈值时，无线功率发射器可以确定存在异物。相反，当所测量的功率损耗等于或小于预定功率损耗阈值时，无线功率发射器可以确定不存在异物。

作为确定结果，当存在异物时，无线功率发射器可以停止功率传输并且可以进入选择阶段(S1540和S1550)。

作为操作1530的确定结果，当不存在异物时，无线功率发射器可以在功率传输阶段460中测量功率传输期间的温度变化(S1560)。

例如，在功率传输阶段460中，无线功率发射器可以在功率传输期间，测量单位时间期间的内部温度变化量或温度变化的比率。在此，测量温度变化的无线功率发射器的位置可以在发射线圈附近，但不限于此，并且还可以根据本领域普通技术人员的设计，在无线功率发射器的另一位置处测量温度变化。

根据另一实施例的无线功率发射器还可以在功率传输期间接收在预定时间段由无线功率接收器测量的温度信息。无线功率发射器还可以基于从无线功率接收器接收的温度信息来测量温度变化。

根据另一个实施例的无线功率发射器可以基于内部测量的第一温度变化和基于从无线功率接收器接收的温度信息测量的第二温度变化来确定最终温度变化。

无线功率发射器可以基于所测量的温度变化来确定是否存在异物(S1570)。例如，当所测量的温度变化大于预定温度变化阈值时，无线功率发射器可以确定存在异物。

相反，当所测量的温度变化等于或小于预定温度变化阈值时，无线功率发射器可以确定不存在异物。

作为确定结果，当存在异物时，无线功率发射器可以停止功率传输并且可以进入选择阶段(S1540和S1550)。

作为操作1570的确定结果，当不存在异物时，无线功率发射器可以进入协商阶段以与无线功率接收器重新协商功率传输合同(S1580)。作为协商结果，无线功率发射器可以再次进入功率传输阶段460，并且可以连续执行充电。

例如，当进入功率传输阶段之后没有检测到异物时，无线功率发射器可以经由重新协商，将第一功率传输模式改变为第二功率传输模式，以增加传输功率的强度并减少充电时间。

在图15的上述实施例中，已经描述了无线功率发射器基于功率损耗，执行异物检测过程，然后根据确定结果，基于温度变化来执行异物检测过程的情况，但这仅是实施例，并且根据另一实施例，无线功率发射器可以基于温度变化来执行异物检测过程，然后可以根据确定结果，基于功率损耗来执行异物检测过程。

图16a是用于说明当发射器和接收器具有相同版本时，基于异物检测来控制无线功率传输的方法的流程图。

在实施例的下述描述中，应当注意到，第二版本是比第一版本更高级且最近发布的版本。

详细地，图16a是用于说明当发射器和接收器均具有低等级版本(即，第一版本，例如1.2V)时，基于异物检测来控制无线功率传输的方法的流程图。在此，版本可以基于WPCQi标准。

参考图16a，当进入协商阶段时，第一版本发射器1610可以从第一版本接收器1620接收FOD状态分组(S1601)。

第一版本发射器1610可以基于所接收的FOD状态分组来确定是否存在异物，并且作为确定结果，当存在异物时，第一版本发射器1610可以将NACK信号发送到第一版本接收器1620(S1602)。

在接收到对FOD状态分组的NACK响应信号时，第一版本接收器1620可以不发送任何分组或者可以发送特定分组(S1603)。

在向第一版本接收器1620发送NACK信号时，第一版本发射器1610可以在预定时间段(例如5秒)内停止功率传输(S1604)。在这种情况下，第一版本发射器1610可以忽略从第一版本接收器1620接收的任何分组。

图16b是用于说明当发射器和接收器具有不同版本时，基于异物检测来控制无线功率传输的方法的流程图。

详细地，图16b是用于说明当接收器具有比发射器更高级的版本时，基于异物检测来控制无线功率传输的方法的流程图。

参考图16b，在进入协商阶段时，第一版本发射器1630可以从第二版本接收器1640接收FOD状态分组(S1605)。

第一版本发射器1630可以基于所接收的FOD状态分组来确定是否存在异物，当作为确定结果，存在异物时，第一版本发射器1630可以向第二版本接收器1640发送NACK信号(S1606)。

在接收到对FOD状态分组的NACK响应信号时，第二版本接收器1640可以将包括功率发射器性能(PTC)信息的通用请求分组(GRP)发送到第一版本发射器1630(S1607)。

在向具有比第一版本发射器1630更高级版本的第二版本接收器1640发送NACK信号时，第一版本发射器1630可以无视所接收的GRP，并且可以在预定时间段(例如5秒)内停止功率传输(S1608)。

图16c是用于说明当发射器和接收器具有相同版本时，基于异物检测来控制无线功率传输的方法的流程图。

详细地，图16c是用于说明当发射器和接收器都具有高级版本(即，第二版本，例如1.3V)时，基于异物检测来控制无线功率传输的方法的流程图。

参考图16c，在进入协商阶段时，第二版本发射器1650可以从第二版本接收器1660接收FOD状态分组(S1609)。

第二版本发射器1650可以基于所接收的FOD状态分组来确定是否存在异物，并且作为确定结果，当存在异物时，第二版本发射器1650可以将NACK信号发送到第二版本接收器1660(S1610)。

在接收到对FOD状态分组的NACK响应信号时，第二版本接收器1660可以将包括功率发射器性能(PTC)信息的通用请求分组(GRP)发送到第二版本发射器1650(S1611)。

当从具有与第二版本发射器1650相同版本的第二版本接收器1660接收到GRP时，第二版本发射器1650可以将在其中保证功率被设置为第一功率的PTC分组发送到第二版本接收器1660(S1612)。

在这种情况下，第二版本接收器1660可以向第二版本发射器1650发送在其中将保证功率设置为第一功率的特殊请求分组(S1613)。

第二版本发射器1650可以响应于特殊请求分组来发送ACK信号(S1614)并且可以进入功率传输阶段以将保证功率设置为第一功率并且执行充电(S1615)。

根据图16c的上述实施例的无线功率发射器可以有利地下调保证功率，并且即使在协商阶段中检测到异物，也可以稳定地维持充电状态。

在图16c的上述实施例中，当在操作1613操作中，接收到在其中保证功率被设置为大于第一功率的特殊请求分组时，第二版本发射器1650可以响应于特殊请求分组，向第二版本接收器1660发送NACK响应。

图16d是用于说明当发射器具有比接收器更高级版本时，基于异物检测来控制无线功率传输的方法的流程图。

详细地，图16d是用于说明当接收器的版本是比发射器的等级更低的版本的第一版本(例如1.2V)时，在异物检测期间控制无线功率传输以保持后向兼容性的方法的流程图。

参考图16d，在进入协商阶段时，第二版本发射器1670可以从第一版本接收器1680接收FOD状态分组(S1616)。

第二版本发射器1670可以基于所接收的FOD状态分组来确定是否存在异物，并且作为确定结果，当存在异物时，第二版本发射器1670可以将NACK信号发送到第一版本接收器1680(S1617)。

例如，在接收到对FOD状态分组的NACK响应信号时，第一版本接收器1680可以将包括功率发射器性能(PTC)信息的通用请求分组(GRP)发送到第二版本发射器1670(S1618)。例如，在根据接收器的类型，接收到对FOD状态分组的NACK响应信号时，第一版本接收器1680可以不向第二版本发射器1670发送任何分组。

在将NACK信号发送到具有比第二版本发射器1670的等级更低的版本的第一版本接收器1680时，第二版本发射器1670可以将在其中保证功率被设置为第一功率的PTC分组发送到第一版本接收器1680(S1619)。

例如，第一版本接收器1680可以将在其中保证功率被设置为第一功率的特殊请求分组发送到第二版本发射器1670(S1620)。在另一示例中，在根据接收器的类型，接收到对FOD状态分组的NACK响应信号时，第一版本接收器1680可以不向第二版本发射器1670发送任何分组。

第二版本发射器1650可以响应于特殊请求分组来发送NACK信号(S1621)，并且可以在预定时间段(例如，5秒，但不限于此)内停止功率传输。第二版本发射器1650可以响应于特殊请求分组来发送NACK信号，因此可以防止第一版本接收器1680在协商阶段终止之后进入校准阶段。

在下文中，将描述根据本公开的方法、装置和系统的效果。

本公开可以有利地提供一种用于控制无线功率传输以无线充电的方法和装置。

本公开可以有利地提供一种用于更准确地检测异物的无线功率发射器。

本公开可以有利地提供一种用于控制无线功率传输以最小化异物检测错误以防止不必要停止充电的方法和装置。

本公开可以有利地提供一种无线功率发射器，用于防止设备由于异物而损坏，并且用于根据是否存在异物，通过自适应传输功率控制进行无缝充电。

另外，本公开可以有利地提供一种无线功率发射器，用于根据接收器的类型和功率传输环境来在宽范围内稳定地传输无线功率。

本公开内容还可以具有如下配置：

1.一种控制无线功率发射器的无线功率传输的方法，所述方法包括：

第一分组接收阶段，所述第一分组接收阶段接收异物检测状态分组；

第一确定阶段，所述第一确定阶段基于所述异物检测状态分组来确定是否存在异物；以及

功率控制阶段，所述功率控制阶段基于所述第一确定阶段的确定结果来控制功率，

其中，所述功率控制阶段包括：

在确定存在异物作为所述第一确定阶段的确定结果时，在用于传输第一功率的第一功率传输模式中执行控制；以及

在确定不存在异物作为所述第一确定阶段的确定结果时，在用于传输第二功率的第二功率传输模式中执行控制。

2.如方案1所述的方法，其中：

所述第二功率大于所述第一功率；以及

在所述第二功率传输模式中，基于功率传输环境的变化来增加或减少传输所述第一功率和所述第二功率之间的功率。

3.如方案2所述的方法，其中，所述第一功率是5W。

4.如方案3所述的方法，其中，所述第二功率是15W。

5.如方案1所述的方法，进一步包括第二确定阶段，所述第二确定阶段确定在所述第一功率传输模式中是否存在异物。

6.如方案5所述的方法，其中，所述第二确定阶段包括下述中的至少一个：

第三确定阶段，所述第三确定阶段基于发射功率的损耗来确定是否存在异物；或者

第四确定阶段，所述第四确定阶段基于温度变化来确定是否存在异物。

7.如方案6所述的方法，其中，所述第三确定阶段包括：

测量所述发射功率的强度；

从无线功率接收器接收关于与所述发射功率相对应的接收功率的强度的信息；

基于所述发射功率的强度和所述接收功率的强度之间的差值来估计功率损耗；以及

将估计的功率损耗与预定功率损耗参考值进行比较，以确定在预定时间段内是否存在异物。

8.如方案6所述的方法，其中，所述第四确定阶段包括：

测量充电区域的温度；

基于所测量的温度，计算预定时间段内的温度变化；以及

将所计算的温度变化与预定温度变化参考值进行比较，以确定是否存在异物。

9.如方案5所述的方法，其中，作为所述第二确定阶段的确定结果，当确定存在异物时，停止功率传输，并且作为所述第二确定阶段的确定，当确定异物不存在时，将所述第一功率传输模式改变为所述第二功率传输模式。

10.一种控制无线功率发射器的无线功率传输的方法，所述方法包括：

第一分组接收阶段，所述第一分组接收阶段接收异物检测状态分组；

第一确定阶段，所述第一确定阶段基于所述异物检测状态分组来确定是否存在异物；

在确定存在所述异物作为所述第一确定阶段的确定结果时传输第一功率的阶段；

当不存在异物作为所述第一确定阶段的确定结果时传输所述第一功率和所述第二功率之间的功率的阶段；以及

第二确定阶段，所述第二确定阶段基于传输所述第一功率的阶段中的发射功率的损耗来确定是否存在异物。

11.一种无线功率发射器，包括：

天线，所述天线被配置为无线地传输功率；

解调器，所述解调器被配置为对包括从所述天线接收的异物检测状态分组的信号进行解调；以及

控制器，所述控制器被配置为确定是否存在异物，

其中，所述控制器执行：基于所述异物检测状态分组来确定是否存在异物的第一确定阶段，在确定存在异物作为所述第一确定阶段的结果时执行控制以传输第一功率，以及在确定异物不存在作为所述第一确定阶段的确定结果时执行控制以传输所述第一功率和所述第二功率之间的功率。

12.如方案11所述的无线功率发射器，其中，所述控制器执行第二确定阶段，所述第二确定阶段用于在确定存在异物作为所述第一确定阶段的结果时，基于传输所述第一功率期间的功率损耗来确定是否存在异物。

13.如方案12所述的无线功率发射器，其中，所述控制器确定所述发射功率的强度，通过所述解调器接收关于与所述发射功率相对应的接收功率的强度的信息，基于所述发射功率的强度和所述接收功率的强度之间的差值来估计功率损耗，以及将估计的功率损耗与预定功率损耗参考值进行比较以确定是否存在异物。

14.如方案12所述的无线功率发射器，其中，作为所述第二确定阶段的确定结果，当确定存在异物时，所述控制器停止功率传输，并且作为所述第二确定阶段的确定，当确定异物不存在时，所述控制器执行控制以传输所述第一功率和所述第二功率之间的功率。

15.如方案11所述的无线功率发射器，其中，所述第二功率大于所述第一功率，并且所述第一功率是5W。

本领域技术人员将认识到，利用本公开的实施例可以实现的效果不限于上文已经具体描述过的，并且将从结合附图所做的详细描述，更清楚地理解本公开的其他优点。

根据上述实施例的方法可以体现为要在计算机中执行的程序，并且可以被存储在计算机可读记录介质中。计算机可读记录介质的示例包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘、光学数据存储设备等。

计算机可读记录介质也可以分布在网络耦合的计算机系统上，使得以分布式方式存储和执行计算机可读代码。而且，实施例所属领域的程序员可以容易地解释用于实现实施例的功能程序、代码和代码段。

本领域技术人员将认识到，在不脱离实施例的精神和基本特征的情况下，可以以不同于本文阐述的方式的其他特定方式来执行本公开的实施例。

因此，以上实施例在所有方面都被解释为说明性的而非限制性的。实施例的范围应当由所附权利要求及其合法的等同物来确定，而不是由以上描述来确定，并且落入所附权利要求的含义和等同范围内的所有改变都旨在包含在其中。

Claims (6)

1.一种控制无线功率接收器的方法，所述方法包括：

在第一确定阶段期间，传输异物检测状态分组；

在进入用于接收第一功率的第一功率传输模式之前，以及在进入用于接收第二功率的第二功率传输模式之前，接收基于所述异物检测状态分组确定的关于是否存在异物的确定结果；

响应于基于所述确定结果确定存在异物，根据所述第一功率传输模式接收所述第一功率；

响应于基于所述确定结果确定不存在异物，根据所述第二功率传输模式接收所述第二功率；以及

在以所述第一功率传输模式接收所述第一功率的同时，以及在第二确定阶段期间，接收关于是否存在异物的确定结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二功率大于所述第一功率。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一功率是5W。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，在所述第二功率传输模式中，基于功率传输环境的变化来增加或减少接收介于所述第一功率与所述第二功率之间的功率。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在第二确定阶段期间，在以所述第一功率传输模式接收所述第一功率的同时，传输关于接收功率的强度的信息，以确定是否存在异物。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括：

响应于在所述第二确定阶段期间确定存在异物，停止对所述第一功率的接收；以及

响应于在所述第二确定阶段期间确定不存在异物，从所述第一功率传输模式转换为所述第二功率传输模式，并且接收所述第二功率。